Familiær kombineret hyperlipidæmi (FCHL) er forbundet med øget risiko for tidlig kardiovaskulær sygdom (CAD).1,2 FCHL blev oprindeligt beskrevet i familier af overlevende efter myokardieinfarkt ved tilstedeværelsen af hypertriglyceridæmi, hyperkolesterolæmi eller begge dele hos de berørte familiemedlemmer3 . FCHL er også karakteriseret ved en stigning i apolipoprotein (apo) B og et øget antal små, tætte LDL-partikler (sdLDL) sammenlignet med raske personer.4-6 Selv om sdLDL almindeligvis tilskrives tilstedeværelsen af hypertriglyceridæmi, har vi tidligere vist, at den absolutte masse af sdLDLDL fortsætter efter behandling med gemfibrozil og korrektion af hypertriglyceridæmien.5 Det er blevet vist, at VLDL apo B-sekretionshastigheden er øget hos patienter med FCHL, mens den forbliver normal i andre genetiske former for hypertriglyceridæmi sammenlignet med raske kontroller.7-9 FCHL blev oprindeligt beskrevet som et monogent træk3; arven af de FCHL-associerede lipidfænotyper har imidlertid vist sig at være mere kompleks.10 Segregationsanalyser har givet bevis for et gen for forhøjede apo B-niveauer11,12 og et andet gen for tilstedeværelsen af sdLDL.12-14 Selv om der endnu ikke er blevet isoleret noget specifikt hovedgen for FCHL, har arbejdet af Purnell et al.15 givet fysiologisk bevis for mindst 2 uafhængige defekter, en for øget apo B-produktion og en anden for insulinresistens med sdLDL og hypertriglyceridæmi, som bidrager til patogenesen for FCHL. I betragtning af den variable lipoproteinfænotype i FCHL er spørgsmålet stadig, om der er nogen konsekvente abnormiteter, der er fælles for alle 3 FCHL-fænotyper.

FCHL-fænotypens variabilitet på lipoproteinniveau er tidligere blevet beskrevet i detaljer.6 Det blev vist, at et enkelt individ over en 6-årig periode, der ikke undergår nogen lægemiddelbehandling, kan præsentere alle 3 fænotyper på et givet tidspunkt, hvilket tyder på, at miljømæssige faktorer kan påvirke variabiliteten i fænotypen stærkt, mens der er en genetisk underliggende årsag til denne sygdom. Den lipoproteinfænotypiske heterogenitet ved FCHL har gjort det vanskeligt at stille diagnosen FCHL. Påvisning af forhøjede apo B-niveauer i plasma16 og sdLDL har vist sig at kunne forbedre diagnosen af FCHL17 . I løbet af en 20-årig opfølgning af FCHL-personerne var forhøjet apo B mere vedvarende end forhøjet totalkolesterol (TC) eller triglycerid (TG).16 Bemærkelsesværdigt er det, at mænd med tidlig CAD og forhøjet apo B viste sig at have enten FCHL, familiær hyperkolesterolæmi (FH) eller forhøjet lipoprotein a-niveau18 (også A. Zambon, upublicerede data). Derfor skal tilstedeværelsen af FH og forhøjede Lp(a)-niveauer udelukkes, før der stilles diagnosen FCHL på grundlag af forhøjede apo B-niveauer19-21. Der er kun få oplysninger om indflydelsen af de forskellige, men ekstreme fænotyper af FCHL på plasmakolesterolfordelingen. Vi opstillede derfor den hypotese, at alle lipoproteinfænotyper i FCHL, trods stor TC- og TG-variabilitet, deler grundlæggende karakteristika i kolesterolfordelingen over alle tæthedsgradientfraktioner. Dette kan være med til at bestemme de bedste diagnostiske karakteristika og terapeutiske tilgange i fremtiden.

Vi undersøgte 62 personer diagnosticeret med FCHL fra de Seattle-familier, der oprindeligt blev identificeret og rekrutteret i 1970’erne2,3 og fulgt op mellem 1994 og 1997.1 Vi sammenlignede resultaterne fra disse personer med resultaterne fra en sund, velkarakteriseret normal kohorte.

Metoder

Patienter

Inklusion/udelukkelseskriterier

Sejrede toogtres mænd og kvinder diagnosticeret med FCHL baseret på tidligere beskrevne kriterier16 blev udvalgt fra 27 familier, der deltog i Genetic Epidemiology of Hypertriglyceridemia-undersøgelsen.1,22 Personer, der var ældre end 70 år eller tog lipidsænkende medicin, blev udelukket fra undersøgelsen (udelukkelser fra gruppe IIa, IIb og IV var henholdsvis n=8, n=1 og n=13). Patienterne blev stratificeret i lipidfænotyper ved hjælp af alders- og kønsspecifikke Lipid Research Clinic-referenceværdier.23 Lipidfænotype type IIa blev defineret som totalkolesterol ≥95. percentil, IV som triglycerid ≥95. percentil, og IIb som både totalkolesterol og triglycerider ≥90. percentil. Fire personer tog hormonsubstitutionsbehandling på undersøgelsestidspunktet (IIa n=2 og IV n=2). En analyse, der udelukkede 4 kvinder, der var i hormonbehandling, ændrede ikke nogen væsentlige resultater og gav lignende resultater. Fireogfyrre alders- og kønsmatchede kontroller blev udvalgt fra en kohorte af 72 velkarakteriserede raske personer24 matchet med hensyn til alder og køn.

Body Mass Index

For FCHL-emner blev selvrapporteret højde og vægt anvendt til at beregne BMI (kg/m2). For kontrolpersoner blev højde og vægt bestemt på tidspunktet for indsamling af plasmaprøver.

Lipider/Lipoproteiner

Plasma totalkolesterol, TG, HDL-kolesterol (HDL-C), HDL2-C HDL3-C og apo B blev bestemt ved hjælp af standardmetoder på Northwest Lipid Research Laboratory.25 LDL-C blev beregnet ved Friedewalds formel.26 HDL-C og HDL3-C blev bestemt efter plasmaudfældning med dextransulfat og magnesiumchlorid.27

Bestemmelse af relativ flotationshastighed af LDL

En diskontinuerlig saltdensitetsgradient blev skabt i et ultracentrifugerør ved hjælp af en modifikation5 af en tidligere metode.28 Prøverne blev centrifugeret ved 65 000 rpm i 70 minutter (samlet ωt=1,95×10) ved 10 °C i en Beckman VTi 65.1 vertikal rotor. Der blev derefter opsamlet 38 fraktioner på 0,45 ml fra bunden af centrifugerøret, og kolesterol blev målt i hver fraktion. Den relative flotationshastighed, som karakteriserer LDL-toppens opdrift, blev opnået ved at dividere antallet af fraktioner, der indeholdt LDL-C-toppen, med det samlede antal opsamlede fraktioner. Variationskoefficienten for den relative flotationshastighedsværdi, der blev opnået ved gentagelsesanalyse, var 3,6 %.

Statistisk analyse

Sammenligninger af kontinuerlige variabler på tværs af grupper, med kontrolpersonerne som referencegruppe, blev udført med lineær regression ved hjælp af et robust variansestimat (sandwich-estimator), der lempede antagelserne om uafhængighed for individer fra samme slægt.29 Fordelingen af plasma-triglyceridniveauerne var skæv, så den naturlige logaritme af triglyceriderne blev anvendt i den lineære regressionsanalyse. Fordelingen af mænd og kvinder på tværs af grupper blev sammenlignet ved hjælp af χ2-testen. Den gennemsnitlige fordeling af plasma lipoproteinkolesterol for hver fænotype blev sammenlignet med de 2 andre fænotyper eller den normale kohorte. Resultaterne af disse sammenligninger præsenteres i et differenceplot, som omfatter middelværdien og 95 % CI for forskellene i hver fraktion (fejlbjælker). Forskellene i kolesterolindholdet i de enkelte fraktioner blev betragtet som signifikante, hvis CI’en ikke passerede nul.

Resultater

FCHL-patienter blev udvalgt på grundlag af fastende plasma-TC- og TG-niveauer. Pr. definition var LDL-C forhøjet hos patienterne med hypercholesterolemiske fænotyper (IIa og IIb). HDL-C blev observeret som værende signifikant lavere i de hypertriglyceridæmiske fænotyper (IIb og IV). Plasma apo B-niveauerne var imidlertid forhøjet i alle 3 FCHL-fænotyper på trods af den observerede variabilitet i plasma-TC- og TG-niveauerne (tabel 1).

Totalkolesterol-, LDL-C-, HDL-C-, HDL2-C- og HDL3-C-niveauerne var signifikant højere hos type IIa-patienterne sammenlignet med dem, der præsenterede hypertriglyceridæmi (type IIb og IV). Plasma TG-niveauerne var signifikant lavere i type IIa sammenlignet med type IIb- og IV-fænotyperne (tabel 1). Peak LDL-tætheden var signifikant lavere og dermed mere flydende hos type IIa sammenlignet med de personer med hypertriglyceridæmi. Plasma apo B-niveauet var signifikant lavere hos patienter med type IV lipoprotein-fænotype end hos patienter med forhøjet kolesterol.

Den gennemsnitlige lipoproteinkolesterolfordelingsprofil, der blev opnået fra hver gruppe, blev sammenlignet med de andre ved at plotte differenskurven for 2 populationer (figur 1). IIa lipoprotein-fænotype viser en karakteristisk stigning i LDL-kolesterol, der svarer til de mere svævende partikler sammenlignet med type IIb og IV (figur 1A og 1B). De hypertriglyceridæmiske lipoproteinprofiler af type IIb og IV viste signifikant højere kolesterolniveauer i VLDL-tæthedsområdet sammenlignet med IIa-fænotypen. Faktisk synes IIb- og IV-grupperne at have en lignende kolesterolfordeling i de 38 fraktioner med undtagelse af 3 LDL-fraktioner, som var forhøjet i type IIb-fænotypen (figur 1C).

For at fastslå de fælles lipoproteinfordelingsanormaliteter i FCHL blev alle 3 grupper sammenlignet med en alders- og kønsmatchet kontrolgruppe (figur 2). Sammenligning af IIa-fænotypen med denne gruppe af raske personer (normale) viste et signifikant højere relativt kolesterolindhold i fraktioner svarende til de små og tætte LDL-partikler. Det relative kolesterolindhold i de store opdriftsrige LDL- og HDL-fraktioner var signifikant lavere end i kontrolgruppen. Både type IIb- og IV-fænotyperne (hypertriglyceridæmi) viste et signifikant forhøjet kolesterolindhold i VLDL- og sdLDL-fraktionerne. Alle de store, opstemmende LDL-fraktioner og det relative HDL-kolesterolindhold var lavere end hos kontrolpersonerne. De mest almindelige træk i lipoproteinkolesterolfordelingen var forhøjet relativt kolesterolindhold i de fraktioner, der svarer til sdLDL, og et signifikant fald i HDL-fraktionerne. De relative HDL-resultater var i overensstemmelse med de absolutte HDL-C-niveauer i type IIb og IV, mens HDL-C-niveauet i type IIa var det samme som hos raske personer.

Alders- og kønsfordelingen blandt fænotyperne var ikke signifikant forskellig. Forskellen i BMI var ikke signifikant mellem de 3 grupper, selv om patienter med hypertriglyceridæmi havde tendens til at have et højere BMI.

Diskussion

I denne undersøgelse blev sammenhængen mellem forskellige FCHL lipidfænotyper og plasma lipoproteinkolesterolfordelingen undersøgt. Uafhængigt af lipidfænotype viste FCHL-femændene en vedvarende forhøjelse af plasma apo B-niveauer og små tætte LDL-partikler sammenlignet med kontrolpersoner, på trods af variationen i plasmalipoproteinniveauer og -fordeling.

Lipoproteinkolesterolfordelingsprofilerne og de biokemiske analyser af FCHL-fænotyperne viste tydeligt, at de hypertriglyceridæmiske (IIb og IV) fænotyper fortrinsvis fordeler plasmakolesterolet i VLDL- og sdLDL-fraktionerne. I modsætning hertil svarede den relative kolesterolfordeling i den hyperkolesterolemiske (type IIa) fænotype til den for raske personer i de større og mere opdriftsrige apo B-holdige lipoproteiner, men med en betydelig berigelse af sdLDL-fraktionerne. Selv om både det relative og absolutte HDL-C-niveau var reduceret i type IIb og IV, tilskrives reduktionen i det relative HDL-indhold i IIa lipoproteinfraktionerne, på trods af normale absolutte plasmaniveauer, de unormalt forhøjede TC-niveauer (Figur 2 og Tabel 1).

Vi har tidligere beskrevet et omvendt lineært forhold mellem VLDL TG-indhold og LDL-kolesterol hos FCHL-patienter.6 Denne observation kan bidrage til at forklare de underliggende processer, der påvirker lipoproteinkolesterolfordelingen i FCHL. Man kan opstille den hypotese, at omfordelingen af apo B- og plasmakolesterol er en nøgleproces i udviklingen af forskellige fænotyper, i betragtning af de forhøjede plasma-TC- og apo B-niveauer i alle FCHL-fænotyperne. Plasma apo B og kolesterol i VLDL-partiklerne, når de er i overflod, er forbundet med betydeligt lavere kolesterolniveauer i de større og mere opdriftsrige LDL-partikler. Denne effekt er imidlertid reversibel ved at reducere plasma TG-niveauerne, hvilket igen kan resultere i en omfordeling af apo B og TC fra VLDL-partiklerne til LDL-partiklerne. Faktisk har vi tidligere vist, at betydelige reduktioner af TG med gemfibrozil hos patienter med FCHL resulterede i en omfordeling af apo B og kolesterol fra VLDL-partiklerne til de store, svævende LDL-partikler.5 Selv om dette kan synes at øge den relative peak LDL-størrelse og mindske den relative peak LDL-tæthed, forblev den absolutte masse af sdLDL-komponenten i lipoproteinprofilen øget.5 FCHL-fænototypen kan således påvirkes af forskellige miljøfaktorer såsom kost og motion, som også kan ændre plasma TG-niveauerne. I overensstemmelse hermed var BMI hos hypertriglyceridæmiske patienter signifikant højere end hos de raske personer. Selv om BMI er et mindre præcist mål for adipositet, er det tænkeligt, at stigningen i BMI og måske central adipositet har stor indflydelse på FCHL-fænototypen. Forhøjede TG-niveauer i FCHL kan også moduleres af genetiske faktorer såsom det finske 1q21-q23 FCHL-gen30 eller halvnormal lipoproteinlipase (LPL)-aktivitet.18 Dette er i overensstemmelse med tidligere resultater, der giver fysiologisk bevis for de separate, men additive, genetiske faktorer, der er ansvarlige for udviklingen af lipidfænotypen i FCHL.12,15 Der er stigende beviser, der tyder på en stærk sammenhæng mellem stigende intraabdominalt fedt, insulinresistens og lipidabnormaliteter såsom øget apo B, forhøjet TG, en overvægt af sdLDL og reduktion i HDL. Alle de ovennævnte abnormiteter observeres også hos FCHL. På baggrund af dette bevismateriale er det tænkeligt, at kombinationen af de underliggende genetiske eller miljømæssige faktorer, der er ansvarlige for det “metaboliske syndrom”, sammen med en arvelig modtagelighed for forhøjet apo B12,15 er grundlaget for udviklingen af FCHL (figur 3).

Den meget variable karakter af FCHL, som også er forbundet med en øget risiko for CAD,1,2 har gjort det vanskeligt at identificere og behandle denne lidelse på passende vis. Derfor undersøgte vi også de fælles træk ved FCHL i sammenligning med en alders- og kønsmatchet kohorte af raske kontrolpersoner. Alle 3 fænotyper viste en tydelig stigning i plasma sdLDL samt en konsekvent reduktion i den relative kolesterolfordeling i HDL-fraktionerne, uafhængigt af den enkelte lipidafvigelse. Desuden var der en stigning i plasma apo B-niveauerne, selv om størrelsen af stigningen for type IV var mindre end for type IIa og IIb. Den tilsyneladende uoverensstemmelse i apo B-niveauerne kan tilskrives 2 tidligere beskrevne mekanismer. Selv om det er meget spekulativt, kan en potentiel mekanisme omfatte hurtig omsætning af VLDL-partikler, som indeholder en større pulje af plasmaapo B hos patienter med type IV-lipidprofil sammenlignet med LDL-partikler. Mere sandsynligt er det dog, at personer i FCHL-familier, som havde den defekt, der forårsager hypertriglyceridæmi, men som ikke arvede den defekt, der forårsager forhøjede plasma apo B-niveauer, blev inkluderet i type IV-fænototypen. Dette understøttes af tidligere arbejde udført af Hokanson et al5 , der viser, at plasma apo B-niveauerne forbliver forhøjede uafhængigt af lægemiddelinducerede ændringer i plasma TG-niveauerne.

Kompleksiteten af de nuværende standarder for diagnosticering af FCHL har for nylig fået megen opmærksomhed. Måling af apo B-niveauer16 i tilstedeværelse af sdLDL synes at være et bedre diagnostisk værktøj end de klassiske lipidanalyser.17 Desuden blev det i en nyere rapport fra den tredje workshop om FCHL foreslået at omdefinere tilstanden som en hypertriglyceridæmisk hyper-apo B-sygdom.20 Selv om dette resultat er i overensstemmelse med vores resultater hos patienterne med hypertriglyceridæmi (type IIb og IV), ville et betydeligt antal personer med lipidfænotype type IIa i denne undersøgelse (7 ud af 14 eller 50 % af personer med type IIa) blive udelukket med denne nye definition, fordi de kun udviste hypercholesterolemi (type IIa) og forhøjede apo B-niveauer. Vi har tidligere vist, at en individuel patient med FCHL kan præsentere hele spektret af FCHL-fænotyper i løbet af en 6-årig opfølgningsperiode.6 Vi har også rapporteret, at korrektion af hypertriglyceridæmi hos FCHL-patienter har lille eller ingen effekt på massen af sdLDL-partikler,5 hvilket yderligere antyder, at tilstedeværelsen af hypertriglyceridæmi hos FCHL kan repræsentere følsomhed over for miljømæssige påvirkninger på den enkelte patients lipidfænotype. En nyere opfølgningsundersøgelse af 32 FCHL-familier har også vist en signifikant sammenhæng mellem BMI og sværhedsgraden af hypertriglyceridæmi.17 Desuden har patienter med halvnormale LPL-aktivitetsniveauer og FCHL vist sig at have højere TG-niveauer sammenlignet med patienter med FCHL, men normale LPL-niveauer.18Tabel 2 opsummerer de vigtigste lipid-/lipoproteinafvigelser, der er forbundet med forhøjet apo B eller sdLDL.6,31-35 Et øjebliksbillede af det tidligere arbejde i lyset af de her præsenterede resultater tyder på, at sdLDL samtidig med forhøjede apo B-niveauer repræsenterer en fænotype, der er karakteristisk for FCHL uafhængigt af makrosammensætningen af plasmalipoproteinerne.

Det primære formål med denne undersøgelse var begrænset til undersøgelse af potentielle fysiologiske veje, der er ansvarlige for FCHL, snarere end til bestemmelse/validering af diagnostiske parametre for FCHL. Derfor foreslås forhøjet apo B og sdLDL ikke som diagnostiske kendetegn for FHCL. Denne begrænsning blev pålagt af den lille kohorte og det begrænsede spektrum af dyslipidæmi. Desuden blev ca. en tredjedel af de berettigede IIa og IV-patienter udelukket, fordi de tog lipidsænkende medicin, hvilket kan skævvride patientudvælgelsen, fordi patienterne med de mest alvorlige tilfælde sandsynligvis tog lipidsænkende medicin.

Sammenfattende undersøgte vi forskellige FCHL-fænotyper hos 62 patienter med FCHL i et forsøg på at give en bedre forståelse af de underliggende biokemiske og biofysiske ændringer, der er ansvarlige for FCHL. Variabiliteten i fænotypen synes at være reguleret af differentiel fordeling af apo B i enten VLDL- eller svævende LDL-fraktioner. Apo B-niveauet var forhøjet hos FCHL-patienter. Selv om en del af plasmaapo B findes som sdLDL, findes resten i VLDL, som synes at være i ligevægt med store, svævende LDL i plasma. Dag-til-dag kalorievariation kan bestemme TG-niveauerne og fordelingen af apo mellem VLDL og big, buoyant LDL. sdLDL er altid til stede, uafhængigt af FCHL-lipidfenotypen. Derfor er sdLDL det mest fremtrædende kendetegn, der deles mellem de 3 FCHL-fænotyper, og det er uafhængigt af de klassiske plasmalipoproteinniveauer. Et andet fælles relateret træk ved FCHL synes at være betydelige reduktioner i det relative kolesterolindhold i HDL-partikler.

Fodnoter